计算机基础知识 第四章多媒体技术75.pptx

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1、,第四章多媒体技术,多媒体技术概述,一,4.1多媒体技术概述多媒体技术就是把声、图、文、视频等媒体通过计算机集成在一起的技术。即通过计算机把文本、图形、图像、声音、动画和视频等多种媒体综合起来，使之建立起逻辑连接，并对它们进行采样量化、编码压缩、编辑修改、存储传输和重建显示等处理。4.1.1多媒体技术的概念1.媒体媒体，又称为媒介或媒质，它是信息表示和传输的载体。在现实世界中，媒体就是人们用于传播和表示各种信息的手段，如报纸、杂志、电视机、收音机等。而在计算机领域中，媒体(Medium)有两层含义：一是指用来存储信息的实体，如磁带、磁盘、光盘和半导体存储器等；二是指传递信息的载体，如数字、文字

2、、声音、图形和图像等。多媒体技术中的媒体一般是指后者。根据国际电信联盟的定义，媒体包含感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体和传输媒体五种。,（1）感觉煤体(PerceptionMedium)感觉媒体是指直接作用于人的感觉器官，使人产生直接感觉的媒体，如引起听觉反应的声音、引起视觉反应的图像等。感觉媒体一般包括自然界的各种声音以及人类的各种语言、文字、音乐、图形、图像和动画等。（2）表示媒体(RepresentationMedium)表示媒体是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为地研究和编制出的信息编码。根据各类信息的特性，表示媒体有多种编码方式，如语音编码（PCM）、文本编码（ASCII）、静

3、止图像编码（JPEG）和运动图像编码（MPEG）等。,（3）表现媒体(PresentationMedium)表现媒体是指用于获取和显示的设备，也称为显示媒体。表现媒体又分为输入显示媒体和输出显示媒体。输入显示媒体有键盘、鼠标、光笔、数字化仪、扫描仪、麦克风、摄像机等，输出显示媒体有显示器、音箱、打印机、投影仪等。（4）存储媒体(StorageMedium)存储媒体又称存储介质，指的是用于存储数据的物理设备，如硬盘、软盘、U盘、光盘、磁带、半导体芯片等。（5）传输媒体(TransmissionMedium)传输媒体指的是传输数据的物理设备，如各种电缆、导线、光缆等。,2.媒体元素媒体元素是指多媒

4、体应用中可以显示给用户的媒体组成元素，目前主要包括文本、图形、图像、动画、音频、视频等。3.多媒体、多媒体技术“多媒体”一词译自20世纪80年代初创造的英文单词“multimedia”，它最早出现于美国麻省理工学院(MIT)提交给国防部的一个项目计划报告中。所谓的多媒体，是指融合两种或两种以上媒体的一种人机交互式信息交流和传播的媒体。多媒体技术是利用计算机技术同时对多种媒体（文字、数值、声音、图形和图像等）进行采集、操作、编辑、存储等综合处理的技术。,它包含了计算机软硬件技术、信号的数字化处理技术、音频视频处理技术、图像压缩处理技术、现代通信技术、人工智能和模式识别技术，是正在不断发展和完善的

5、多学科综合应用技术。在这里有以下几点需要明确：（1）多媒体是信息交流和传播的媒体，从这个意义上来说，多媒体和电视、报纸、杂志等媒体的功能相同。（2）多媒体是人机交互式媒体。因为计算机的一个重要特性是“交互性”，使用它比较容易实现人机交互的功能。,（3）多媒体信息都是以数字的形式存储和传输的，而不是以模拟信号的形式传输的。（4）传播信息的媒体种类很多，如文字、图形、电视、图像、声音、动画等。虽然融合了任何两种以上媒体的就可以称为多媒体，但通常认为多媒体中的连续媒体(音频和视频)是人与机器交互的最自然的媒体。然而，人们所谈到的多媒体通常不仅仅指多种媒体信息本身，而且还指处理和应用各种媒体信息的相应

6、技术。因此，人们通常将“多媒体”与“多媒体技术”等同。,4.1.2多媒体技术的特点多媒体涉及的技术范围很广，并且强调交互式综合处理多种信息媒体，因此，多媒体技术具有以下特点：1.多样性多样性是多媒体技术的主要特征之一，也是要解决的关键问题。早期的计算机只能处理数值或文字等单一的信息媒体，而多媒体计算机可以综合处理文本、声音、图形、图像、动画和视频等多种形式的信息媒体。多媒体技术就是要把计算机处理的信息多样化或多维化，从而改变计算机信息处理的单模式，使所能处理的信息空间范围及种类扩大，使人们的思维表达有更充分、自由的扩展空间。,2.集成性集成性是指多种信息形式的集成，即文本、声音、图像、视频等信

7、息形式的一体化；多媒体把各种单一的技术集成在一个系统中，如图像处理技术、音频处理技术、电视技术、通信技术等，通过多媒体技术集成为一个综合、交互的系统，实现更高的应用境界，如电视会议系统、视频点播系统等；多种信息源的数字化集成，例如，可以把摄像机或录像机获取的视频图像，存储在硬盘中，计算机产生的文本、图形、动画、声音等，经编辑后，向屏幕、音响、打印机、硬盘等设备输出，也可以通过因特网向远程输出。,3.交互性交互性是多媒体技术的关键特性。所谓交互就是通过各种媒体信息，使参与的各方都可以进行编辑、控制和传递。用户可以与计算机进行交互操作，从而为用户提供有效的控制和使用信息的手段。例如，影视节目播放中

8、的快进与倒退、图像处理中的人物变形等。4.实时性实时性又称为动态性，是指视频图像和声音必须保持同步性和连续性。例如，在视频播放时，视频画面不能出现动画感、马赛克等现象，声音与画面必须保持同步。,4.1.3多媒体的关键技术多媒体计算机的出现与发展是多媒体技术发展的最好体现。多媒体能够得到迅速发展，与视频、音频等媒体压缩/解压缩、多媒体专用芯片、多媒体输入/输出、多媒体存储设备、多媒体系统软件等诸多技术密不可分。近年来，随着计算机与网络的发展，多媒体被广泛应用于网络，又产生了一系列新技术，如多媒体处理与编码技术、多媒体信息组织与管理技术、多媒体通信网络技术等，它们将直接影响多媒体在网络上的传播和接

9、收效果。,1.数据压缩技术数据压缩技术是多媒体需要解决的关键问题之一，是使计算机能够实时地综合处理声音、图像、文字等信息的技术。但是，由于数字化的图像、声音、视频等多媒体数据量非常大，而且图像、视频、音频信号还要求快速的传输处理，导致一般的计算机产品，特别是在个人计算机上开展全面的多媒体应用难以实现。因此，图像、视频、音频数字信号的编码和压缩算法是多媒体技术系统的关键技术。数据压缩可分为无损压缩和有损压缩两种。无损压缩适用于重构的信号与原始的信号完全相同的场合，常见的就是磁盘文件的压缩，它要求还原后不能有任何的差错。有损压缩指的是重构的信号未必和原始的信号完全一样，对图像、声音、视频都可以采用

10、有损压缩。,2.超大规模集成电路制造与专用芯片技术多媒体专用芯片是多媒体计算机硬件体系结构的关键。为了实现音频、视频信号的快速压缩、解压缩和播放处理，需要大量的快速计算，而且对于处理时间也有苛刻的要求，因此，只有采用专用芯片才能取得满意的效果。随着超大规模集成电路制造技术的发展，人们研制开发了专用于多媒体计算机的数字信号处理器(DSP)芯片。3.多媒体同步技术维持一个或多个媒体流的时间顺序的过程就称为多媒体同步技术。多媒体同步要解决两个方面的问题，即同步信息的传送和同步放映。4.大容量存储技术多媒体信息数字化经过压缩处理后，仍然包含了大量的数据，因此需要大容量存储设备的支持，闪盘（可达64GB

11、以上）、移动硬盘（可达）、存储卡（可达）等存储设备在多媒体处理中得到了广泛应用。,多媒体计算机系统的组成,二,4.2多媒体计算机系统的组成所谓多媒体计算机，是指配备了声卡、视频卡、音箱等设备的计算机。现在，多媒体系统常常指的就是多媒体计算机系统。完整的多媒体计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。多媒体计算机系统组成如下：,4.2.1多媒体计算机硬件系统在多媒体系统中，硬件系统是基础。如果没有硬件系统，多媒体技术就无法实现。1.多媒体计算机的基本部件多媒体计算机（MPC）的基本部件由中央处理器（CPU）、内部存储器（ROM、RAM）和外部存储器（软盘、硬盘、闪盘、光盘）、输入/输出接口三个部

12、分组成。完整的多媒体硬件系统主要由主机、音频部分、视频部分、基本输入/输出设备和高级多媒体设备五个部分组成。首先，中央处理器是关键，如Intelcorei56400/2.7GHz的中央处理器就足以胜任专业级媒体制作与播放。推荐使用4GB以上的内存条和320GB以上的硬盘。其次，用于多媒体计算机的第二关键部件是扩展总线，它提供了若干个扩展槽，使多媒体硬件接口板与计算机连成一体。,2.多媒体板卡常用的多媒体板卡有显示卡、声卡和视频采集卡等。（1）显示卡显示卡(VideoCard，GraphicsCard)全称显示接口卡，又称显示适配器，是多媒体计算机最基本、最重要的配件之一，它主要完成视频信号的转

13、换及数字视频的压缩和解压缩。显示卡的作用显示卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，是电脑进行数模信号转换的设备，承担输出显示图形的任务。显卡连接在电脑主板上，它将电脑的数字信号转换成模拟信号让显示器显示出来，同时显卡还有图像处理能力，可协助CPU工作，提高整体的运行速度。,显示卡的分类a.集成显示卡：集成显卡是将显示芯片、显存及其相关电路都做在主板上，与主板融为一体。b.独立显示卡：独立显卡是指将显示芯片、显存及其相关电路单独做在一块电路板上，自成一体而作为一块独立的板卡存在，它需占用主板的扩展插槽（如ISA、PCI、AGP或PCI-E）。独立显卡如图4-1所示。,（2）声卡声卡(SoundCa

14、rd)又称音频卡，是多媒体技术中的最基本配置，是实现声波/数字信号相互转换的一种硬件，如图4-2所示。声卡的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘或者其他存储设备中的原始声音信号加以转换，输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备中，或通过音乐设备数字接口(MIDI)使乐器发出美妙的声音。声卡由音效处理芯片、功率放大芯片、总线连接端口以及输入/输出端口组成。,（3）视频采集卡视频采集卡(VideoCaptureCard)也叫视频卡，它是多媒体计算机中的重要设备，它将摄像机、录像机、电视机输出的视频信号等输出的视频数据或者视频音频的混合数据输入电脑，并转换成电脑可辨别的数字数据，存储在电脑中，成为可

15、编辑处理的视频数据文件。按照其用途可以分为广播级视频采集卡、专业级视频采集卡和民用级视频采集卡。3.多媒体设备多媒体设备多种多样，工作方式一般为输入或输出。常用的多媒体设备有显示器、打印机、话筒、音箱、摄像机、数码相机、触摸屏、投影仪等。,（1）显示器是多媒体计算机中最重要的输出显示设备，它由显示器件、扫描电路、视放电路和接口转换电路组成。目前，市场上的显示器主要有阴极射线管（CathodeRayTube,简称CRT）显示器和液晶(LiquidCrystalDisplay,简称LCD)显示器两种类型。（2）光盘系统（CD-ROM）是由光盘驱动器和光盘片组成的。驱动器是用于读/写信息的设备，而光

16、盘片是用于存储信息的介质。（3）音箱（Speaker）是一个能将模拟脉冲信号转换为机械性的振动，并通过空气的振动再形成人耳可以听到的声音的输出设备。,（4）扫描仪(Scanner)是一种静态图像采集设备，是利用光电技术和数字处理技术，以扫描的方式将图形或图像信息转换为数字信号的装置。扫描仪通常被用于计算机外部仪器设备，通过捕获图像并将之转换成计算机可以显示、编辑、存储和输出的数字化输入设备。（5）数码相机（DigitalCamera）是一种能够进行拍摄，并把拍摄到的景物转换成以数字格式存放的图像的照相机。数码相机一般利用电荷耦合器件（ChargeCoupledDevice,简称CCD）进行图像

17、传感，将光信号转变为电信号记录在存储器或存储卡上，数码相机可以直接连接到计算机、电视机或打印机上，对图像进行加工处理、浏览和打印。（6）触摸屏(TouchScreen)又称为“触控屏”“触控面板”，是一种可接收触头等输入信号的感应式液晶显示装置。当用户用手指或者相关设备触摸安装在计算机显示器前面的触摸屏时，所摸到的位置（以坐标形式）被触摸屏控制器检测到，并通过接口传送到CPU，从而确定用户所输入的信息。,4.2.2多媒体计算机软件系统多媒体软件系统是多媒体技术的灵魂，其作用是使用户能方便、有效地组织和运用多媒体数据。多媒体的软件按其功能可分为以下几种：1.多媒体系统软件多媒体系统软件是个人计算

18、机的基本操作系统，它负责多媒体环境下多任务的调度，保证音频、视频同步控制以及信息处理的实时性，提供多媒体信息的各种基本操作和管理，具有对设备的相对独立性和可扩展性，如Windows系列操作系统。2.多媒体编辑软件多媒体编辑软件是用于采集、整理和编辑各种媒体数据的软件，如文字处理软件、声像处理软件等、图像处理软件等。,3.多媒体创作软件多媒体创作软件是用于集成汇编多媒体素材、设置交互控制的程序，包括语言型创作软件，如VisualBasic；工具型制作软件，如ToolBook。4.多媒体应用软件多媒体应用软件是指应用上述软件编制出来的多媒体产品，用于教学的多媒体产品称多媒体教学教材或多媒体课件。,

19、多媒体处理技术,三,4.3多媒体处理技术4.3.1图像处理1.图形、图像的基本概念及技术指标（1）概念图形是指由外部轮廓线条构成的矢量图，如由计算机绘制的直线、圆、矩形、曲线、图表等。其由一组组数据构成，随着图像的放大、缩小，图形不会变形或清晰度降低。图像（点阵图）一般是由扫描仪、摄像机等输入设备捕捉实际的画面产生的数字图像，是由像素点阵构成的位图。在放大、缩小的过程中，计算机以最接近原色点的点来填充扩大的区域，因此，图像会变得模糊，清晰度降低。,（2）技术指标分辨率：分为屏幕分辨率和输出分辨率两种，前者用每英寸行数表示，数值越大图形（图像）质量越好；后者衡量输出设备的精度，用每英寸的像素点数

20、表示。色彩：用位（bit）表示，一般写成2的n次方，n代表位数。当图形（图像）达到24位时，可表现1677万种颜色，即真彩。灰度：灰度使用黑色调表示物体,即用黑色为基准色，使用不同的饱和度的黑色来显示图像。每个灰度对象都具有从0%（白色）到100%（黑色）的亮度值。使用黑白或灰度扫描仪生成的图像通常以灰度显示。,其范围一般是0255，白色为255，黑色为0，故黑白图片也称灰度图像，在医学、图像识别领域有很广泛的用途。2.图像压缩标准在利用图片进行信息表达与交流的实践过程中，图片的数据量很大，对存储空间的要求较高。所以往往需要对图片文件进行压缩，国际上通常用的压缩标准有以下几种:（1）静止图像压

21、缩标准JPEG标准JPEG是JointPhotographicExpertsGroup（联合图像专家组)的缩写。这是由国际标准化组织（ISO）和CCITT于1986年联合成立的一个标准起草小组。,该小组于1991年提出ISOCD10918标准建议草案，1992年成为国际标准ISO/IECIS10918。后来，常将该标准称为JPEG。JPEG标准是一个通用的静止图像压缩标准，可适用于所有连续色调的静止图像压缩和存储。JPEG标准既可以用于有损压缩，也可以用于无损压缩。在无损压缩模式下，对图像的像素值采用预测编码，可以提供约21的压缩比。对于大多数自然图像，JPEG有损压缩能够在获得很好图像质量条

22、件下提供520倍的压缩比。,JPEG-2000标准JPEG-2000标准就是国际标准化组织和国际电工委员会于1999年12月形成的ISO/IECCD15444-1号建议草案。2000年3月，JPEG-2000标准的第一部分已经完成。标准的第一部分描述了JPEG-2000的核心编解码系统，是整个标准中的重要部分。JPEG-2000标准的主要动机是利用基于小波变换的压缩技术，提供一套全新的图像编码系统。在中高码率上能够提供很好的压缩图像质量，但随着码率的降低（实现低于0.25bpp），图像的主观质量下降很快。与原来JPEG的标准相比，JPEG-2000实现了高压缩效率，压缩率到01bit/像素时，

23、仍能获得相当不错的重建图像，能使图像传输从有损传输到无损传输。,（2）动态图像压缩标准MPEG是MovingPictureExpertsGroup（活动图像专家组)的缩写，是国际标准化组织（ISO）为制定数字视屏和音频压缩标准而建立的一个工作小组，其正式名称是ISO/IECJTC1SC29WG11。自1988年成立以来，该小组已经制定出MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和MPEG-7等不同应用目的的标准。MPEG-1压缩标准MPEG-1就是国际标准ISO/EC11172，正式批准于1992年，用于以大约1.5Mbit/s的比特率对数字存储媒体（光盘、硬盘等）的活动图像及其伴音的压缩编码，

24、它的成功制定，使得以VCD和MP3为代表的MPEG-1产品迅速在世界范围内普及。,MPEG-2压缩标准MPEG-2对MPEG-1进行了兼容性扩展，以适应在不同比特率和分辨率下的应用。例如，MPEG-2标准是高清晰度电视（HDTV）全数学方案、DVD方案所采用的数据压缩标准。MPEG-4压缩标准MPEG-4的国际标准编号为ISO14496，其主要目的是为数字电视、交互式图形和多媒体的综合性生产、发行及内容访问提供标准的技术单元，包括基于对象的低比特率压缩编码。,MPEG-4视频编码的目标在于提供一种通用的编码标准，以适应不同的传输带宽、不同的图像尺寸和分辨率、不同的图像质量等，进而为用户提供不同

25、的服务，满足不同处理能力的显示终端和用户的个性化要求。MPEG-4采用基于对象的视频编码方法，它不仅可以实现对视频图像的高效压缩，还可以提供基于内容的交互功能。除此之外，为了使压缩后的码流具有对于信道传输的鲁棒性，MPEG-4还提供了用于误码检测和误码恢复的一系列工具。这样，采用MPEG-4标准压缩后的视频数据可以应用于带宽受限、易发生误码的网络环境中，如无线网络、Internet和PSTN网等。,MPEG-7压缩标准MPEG-7将对各种不同类型的多媒体信息进行标准化描述，并将该描述与所描述的内容相联系，以实现快速有效的搜索。建立MPEG-7标准的出发点是依靠众多的参数对图像与声音实现分类，并

26、对它们的数据库实现查询，就像我们今天查询文本数据库那样。可应用于数字图书馆，如图像编目、音乐词典等；多媒体查询服务，如电话号码簿；广播媒体选择，如广播与电视频道选取；多媒体编辑，如个性化的电子新闻服务、媒体创作等。,MPEG-7的应用范围很广泛，既可应用于存储（在线或离线），也可用于流式应用（如广播将模型加入Internet等）。它可以在实时或非实时环境下应用，实时环境指的是当信息被俘获时是与所描述的内容相联系的。3.图像的文件格式图像文件格式是记录和存储影像信息的格式。对数字图像进行存储、处理、传播，必须采用一定的图像格式，大多数图像处理软件都可以支持多种格式的图像文件，以适应不同的应用环境

27、。常用的图像格式有以下几种：,（1）BMP格式BMP（Bitmap）采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间很大。在Windows环境中运行的图形图像软件都支持BMP图像格式。它的缺点是除了在Windows环境中，难以在其他环境下使用，存储空间要求高。（2）GIF格式GIF(GraphicsInterchangeFormat)简称图像互换格式，是CompuServe公司在1987年开发的图像文件格式。是一种基于LZW算法的、连续色调的、无损压缩格式，其压缩率一般在50%左右，它不属于任何应用程序。GIF格式可以存储多幅彩色图像，如果把存于一个文

28、件中的多幅图像数据逐幅读出并显示到屏幕上，就可构成一种最简单的动画。,GIF允许设置图像背景为透明属性，GIF图像文件格式是目前因特网上使用最频繁的文件格式，网上很多动画都是GIF格式的。GIF文件的最大缺点是最多只能处理256种色彩，因此不能用于存储真彩色的大图像文件。（3）JPEG格式JPEG（JointPhotographicExpertsGroup）诞生于1992年，是一种压缩位图格式，文件后辍名为jpg或jpeg。JPEG由ISO和联合照片专家组共同组织制定，它定义了静态图像通用的压缩编码方法，是数字化图像的主要存储格式。JPEG是一种有损压缩格式，能够将图像压缩在很小的储存空间内，

29、图像中重复或不重要的资料会丢失，因此容易造成图像数据的损伤。但是由于JPEG压缩技术十分先进，它用有损压缩方式去除冗余的图像数据，在获得极高的压缩率的同时能展现出十分丰富生动的图像，换而言之，就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像品质。,而且JPEG是一种很灵活的格式，具有调节图像质量的功能，允许用不同的压缩比例对文件进行压缩，支持多种压缩级别，压缩比率通常在101401之间，压缩比越大，品质就越低；相反地，压缩比越小，品质就越高。例如，可以把1.37MB的BMP位图文件压缩至20.3KB。JPEG格式是目前网络上最流行的图像格式。其缺点是软件压缩和还原速度慢，格式的标准仍在发展变化，存在不兼

30、容的情况。（4）TIFF格式TIFF（TagImageFileFormat）是一种常用的工业标准格式，主要用来存储包括照片和艺术图在内的图像。它最初由Aldus公司与微软公司一起为PostScript打印开发。很多印刷行业会要求用TIFF格式。TIFF文件格式适用于在应用程序之间和计算机平台之间的交换文件，它的出现使得图像数据交换变得简单。其缺点是档案较大，同时也占用空间。,（5）PDF格式PDF（PortableDocumentFormat），即便携式文件格式，是由AdobeSystems在1993年用于文件交换所发展出来的文件格式。PDF文件使用了工业标准的压缩算法，易于传输与存储。其缺点

31、是只能使用专业的浏览器才能浏览此文件。（6）PNG格式PNG（PortableNetworkGraphics）简称便携式网络图形，是一种无损压缩的位图文件格式。PNG格式有8位、24位、32位三种形式，其中，8位PNG支持两种不同的透明形式（索引透明和alpha透明），24位PNG不支持透明，32位PNG在24位基础上增加了8位透明通道，因此可展现256级透明程度。PNG图像质量远高于GIF格式的图像。目前，越来越多的软件开始支持这一格式。PNG格式优点是它压缩比高，生成文件体积小。PNG的缺点是不支持动画应用效果。,4.图像处理软件（1）ACDSee20看图软件ACDSee20（奥视迪）是A

32、CDSystems开发的一款享誉很高的图像浏览工具软件，提供了良好的操作界面、简单人性化的操作方式、优质的快速图形解码方式，支持丰富的图形格式以及强大的图形文件管理功能等。ACDSee20支持包括BMP、DCX、GIF（包括动画）、IFF、JPG、PCD、PCX、PIC、PNG、PSD、TGA、TIF、ICO、XBM和WMF等20多种图像格式，用户可以通过ACDSee放大、缩小以及全屏幕浏览图片。幻灯片模式能够自动播放图片。此外，ACDSee还可以用来管理和编辑图像文件、制作电子相册、作专业级素描等。ACDSee20不但功能强大，而且使用起来非常方便。（2）AdobePhotoshopCC20

33、17软件AdobePhotoshop，简称PS，是由AdobeSystems开发和发行的图像处理软件。PhotoshopCC2017目前为市场最新版本，软件主要处理以像素所构成的数字图像。使用其众多的编修与绘图工具，可以有效地进行图片编辑工作。PS功能强大，在图像、图形、文字、视频、出版等各方面都有涉及。,（3）CoreldrawX6Coreldraw是Corel公司出品的矢量图形制作工具软件，这个图形工具给设计师提供了矢量动画、页面设计、网站制作、位图编辑和网页动画等多种功能。该图像软件是一套图形、图像编辑软件,它包含两个绘图应用程序，一个用于矢量图及页面设计，另一个用于图像编辑。这套绘图软

34、件组合是强大的交互式工具，使用户可创作出多种富于动感的特殊效果及点阵图像，即时效果在简单的操作中就可得到实现，而且不会丢失当前的工作。通过Coreldraw的全方位的设计及网页功能可以融合到用户现有的设计方案中，灵活性十足。该图像软件适用于广告设计、宣传画报等,4.3.2音频处理声音是携带信息的重要的媒体，人们日常处理的信息中约有20%来自于声音。1.声音的基本概念声音是人类进行交流和认识自然的媒体形式之一。从本质上来说，声音是通过空气传播的一种连续的波。声音的强弱体现在声波压力的大小上，音调的高低体现在声音的频率上。在人耳的声域范围内，声音听觉心理的主观感受主要有响度、音度、音色等特征和掩蔽

35、效应、高频定位等特性。其中，响度、音度、音色是声音的三要素。与响度和音度有关的声波的振幅与频率，与音色相关的是发声物体本身。（1）振幅声波的振幅通常是指音量。高振幅波形的声音较大，低振幅波形的声音较安静，通常表示声音的强弱程度，即响度。,（2）周期声波信号的周期是指描述单一、重复的压力变化序列。从零压力，到高压，再到低压，最后恢复为零，这一时间的持续视为一个周期，即重复出现的时间间隔，以秒为单位。（3）频率声波的频率是指信号每秒钟变化的次数。以赫兹（Hz）为单位，描述每秒周期数。例如，1000Hz波形每秒有1000个周期。频率越高，音乐音调就越高。频率与音度相关。人耳可以听到的声波频率范围是2

36、0Hz20kHz，低于20Hz的是次声波，高于20kHz的是超声波。,2.数字化音频声音是模拟信号，只有通过声卡将其转化为数字信号才能在计算机上存储与处理；如果想播放声音，又要通过声卡将数字信号转换为模拟信号才能通过音箱播放出来。音频数字化要经过采样、量化、编码三个步骤。（1）采样采样是把时间上连续的模拟信号在时间轴上离散化,如图4-3所示。这里有采样频率和采样周期两个概念，采样周期即相邻两个采样点的时间间隔，采样频率是采样周期的倒数。从理论上来说，采样频率越高，声音的还原度就越高，声音就越真实。为了使声音不失真，根据奈奎斯特采样定理，采样频率需要大于声音最高频率的两倍。,（2）量化（赋值）量

37、化就是将幅度上连续取值的每一个样本转换为离散值表示。其量化过后的样本是用二进制表示的，此时可以理解为已经完成了模拟信号到二进制的转换。量化中每个样本所占的二进制位数叫精度，也就是说，二进制的位数反映了度量声音波形幅度的精度。精度越大，声音的质量就越好。常用的精度有8bit、16bit、32bit等，质量越好，需要的储存空间就越大。采样和量化过程统称为模/数（A/D）转换。（3）编码编码是把数字化后的声音信息按一定的数据格式表示。编码是整个声音数字化的最后一步，其实声音模拟信号经过采样、量化之后已经变为了数字形式，但是为了方便计算机的储存和处理，需要对它进行编码，以减少数据量。,小知识:通过采样

38、频率和精度可以计算声音的数据传输率：数据传输率（bps）=采样频率精度声道数单声道一次可以产生一组声音波形数据，双声道一次可以产生两组波形数据。通过数据传输率计算声音信号的数据量：数据量（byte）=数据传输率持续时间8例某张CD唱片上所存储的立体声高保真音乐的采样频率为44.1kHZ，量化精度为16位，双声道，计算一小时的数据量。【解析】根据公式：44.1kHz16bit23600s8=6350400B605.6MB,3.音频文件的格式处理后的声音文件都是以文件的形式保存在计算机中，音频文件的文件格式主要有以下几种：（1）WAV格式WAVE(文件扩展名为wav)格式是微软公司开发的一种声音文

39、件格式，用于保存Windows中录音时用的音频信息，被Windows系统及其应用程序所支持。WAV格式支持多种音频位数、采样频率和声道，是PC上比较流行的声音文件格式，但其文件占用存储空间比较大，多用于存储原始声音素材。它属于无损音乐格式的一种。（2）MP3MP3（MPEGAudioLayer-3）是一种音频压缩技术，它是一种有损压缩。MP3是利用MPEGAudioLayer3的技术，将音乐以110甚至112的压缩率，压缩成容量较小的文件，即能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度，而且还非常好的保持了原来的音质。每分钟音乐的MP3格式只有1MB左右。,（3）CD格式CD（文件扩展名为

40、cda）音频格式是一种近似无损的音频，它的声音基本上是忠于原声的，它的采样频率为44.1kHz，速率为146KB/s，16位量化位数。在电脑上看到的CDA格式文件都是44字节长，不能直接复制CD格式的文件到硬盘上播放，需要使用WindowsMediaPlayer/格式工厂把CD格式的文件转换成WAV格式。（4）WMA格式WMA（WindowsMediaAudio）是微软公司主推的一种音频格式，用于在互联网上播放的压缩音频文件。WMA格式是以减少数据流量但保持音质的方法来达到更高的压缩率目的，其压缩率一般可以达到118，生成的文件大小只有相应MP3文件的一半。,（5）MIDI格式MIDI(Mus

41、icalInstrumentDigitalInterface)，即乐器数字接口，是电子合成乐器的统一国际标准。在MIDI文件中，只包含产生某种声音的指令，这些指令包括使用什么MIDI乐器、乐器的音色、声音的强弱、声音持续时间的长短等。计算机将这些指令发送给声卡，声卡按照指令将声音合成出来。MIDI音乐可以模拟上千种常见乐器的发音，唯独不能模拟人们的歌声。MIDI音乐主要用于手机等存储器空间有限的多媒体设备。MIDI音乐的优点是生成的文件较小，节省存储空间。因为MIDI文件存储的是命令，而不是声音数据。（6）RA、RM、RAM格式RA、RM、RAM是流式音频文件格式，主要用于在低速率的因特网上实

42、时传输音频信息。,4.3.3视频处理视频信息是连续变化的图像,如电影、电视、摄像资料等。视频信息带有同期音频，画面信息量大、表现场景复杂，常采用专门的软件对其进行加工处理。1.视频的概念及特点连续的图像变化每秒超过24帧（Frame）画面以上时，根据视觉暂留原理，人眼无法辨别单幅的静态画面，看上去是平滑连续的视觉效果，这样连续的画面叫作视频。当连续图像变化每秒低于24帧画面时，人具有不连续的感觉，叫作动画(Cartoon)。视频有以下几个特点：（1）表现能力强。视频具有时间连续性，非常适合表示事件的演化过程，比静态图像更强、更生动、更具有自然表现力。,（2）数据量大。由于视频数据量大，必须采用

43、有效的压缩方法才能使之在计算机中使用。（3）相关性。相关性是视频动画连续动作的基础，也是进行数据压缩的基本条件。（4）实时性。视频对实时性要求很高，必须在规定的时间内完成更换画面播放的过程。这对计算机的处理速度、显示速度以及数据的读取速度都有一定的要求。2.视频的分类视频可分为模拟视频和数字视频两大类。模拟视频是指每一帧图像是实时获取的自然景物的真实图像信号。我们在日常生活中看到的电视、电影都属于模拟视频的范畴。模拟视频信号具有成本低和还原性好等优点，视频画面往往会给人一种身临其境的感觉。但它的最大缺点是不论被记录的图像信号有多好，经过长时间的存放之后，信号和画面的质量将大大的降低，或者经过多

44、次复制之后，画面的失真就会很明显。,数字视频信号是基于数字技术以及其他更为拓展的图像显示标准的视频信息，数字视频与模拟视频相比，有以下特点：（1）数字视频可以不失真地进行无数次复制，而模拟视频信号每转录一次，就会有一次误差积累，产生信号失真。（2）模拟视频长时间存放后视频质量会降低，而数字视频便于长时间的存放。（3）可以对数字视频进行非线性编辑，并可增加特技效果等。（4）数字视频数据量大，在存储与传输的过程中必须进行压缩编码。随着数字视频应用范围不断扩展，它的功效也越来越明显。.视频的格式（1）AVI格式音频视频交错(AudioVideoInterleaved)是Microsoft公司开发的一

45、种符合RIFF文件规范的数字音频与视频文件格式，是微软公司采用的标准视频文件格式，主要使用有损压缩方法，压缩率较高。一般视频采集直接存储的文件为AVI格式。该格式使用方便、兼容性好、图像质量好，但缺点是文件体积过大。,（2）MPEG格式MPEG是运动图像专家组(MPEG)负责开发电视图像和声音的数据编码和解码标准。MPEG是视频文件的主要格式。MPEG标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7等。MPEG算法除了对单幅电视图像进行编码压缩外(帧内压缩)，还利用图像之间的相关特性，消除电视画面之间的图像冗余，大大提高了视频图像的压缩比，MPEG-2压缩比可达到60100倍。MP

46、EG-1的画面分辨率很低，只有352像素240像素，一秒钟30幅画面(帧频)，采用逐行扫描方式。MPEG-1广泛应用于VCD视频节目，以及MP3音乐节目。MPEG-2不仅适用于光存储介质(DVD)，也用于广播、通信和计算机领域，而且HDTV(高清晰度电视)编码压缩也是采用MPEG-2标准。MPEG-2的音频与MPEG-1兼容。MPEG-3已经被取代,MPEG-4主要用于视频通信会议。MPEG格式被几乎所有的计算机平台支持，它的优点是图像和音响质量非常好、兼容性好。,（3）WMV格式WMV（WindowsMediaVideo）是微软开发的一系列视频编解码和其相关的视频编码格式的统称，具有本地或网

47、络回放、可扩充的媒体类型，采用独立编码方式，可以直接在网上实时观看视频节目。它的优点是：可扩充的媒体类型、支持本地或网络回放、多语言级等。（4）DAT格式DAT（DigitalAudioTape）技术又可以称为数码音频磁带技术，DAT是数据流格式，即VCD格式。用电脑打开VCD光盘，可看到有个MPEGAV目录，里面便是类似MUSIC01.DAT或AVSEQ01DAT命名的文件。DAT文件也是MPG格式的，是VCD刻录软件将符合VCD标准的MPEG文件自动转换生成的。（5）MOV格式MOV是美国Apple公司开发的一种视频格式，有较高的压缩率和较完美的视频清晰度。（6）RM格式RM是RealNe

48、tworks公司开发的一种流式视频格式，主要用于在低传输速率的网络上实时传输视频。,4.视频处理软件（）会声会影会声会影是加拿大Corel公司制作的一款功能强大的视频编辑软件，具有图像抓取和编修功能，可以抓取、转换MV、DV、V8、TV和实时记录抓取画面文件，并提供有超过100多种的编制功能与效果，可导出多种常见的视频格式，甚至可以直接制作成DVD和VCD光盘。会声会影包含从摄影设备提取视频到对视频进行剪辑、加入专业的字幕、制作多样化视频特效以及进行视频光盘刻录的全方位视频编辑流程，是一款操作简单、功能强大的DV、HDV视频后期制作软件。它可以抓取或导入视频文件，在软件中对视频进行编辑，最后可以导出为多种常见的视频格式，甚至可以直接制作成DVD和VCD光盘。,（）AdobePremiereProAdobePremierePro是一个创新的非线性视频编辑应用程序，也是一个功能强大的实时视频和音频编辑工具，应用范围比较广，是视频爱好者们使用最多的视频后期制作软件之一。它可以提升用户的创作能力和创作自由度，它是易学、高效、精确的视频剪辑软件。Premiere提供了采集、剪辑、美化音频、字幕添加、输出、DVD刻录等一整套流程，并和其他Adobe软件高效集成。（）AfterEffectsAfterEffects是Adobe公